1103运输巷探放水方案设计

1、盘县松杨煤矿1103 运输巷探放水设计及安全技术措施编制单位 ： 松杨煤矿总工办 编 制 人 ：编制日期： 2013 年 月 日目录第一节 矿井水文安全条件分析 2一、矿井水文地质情况 2二、矿井水文安全条件评价 4第二节 矿井防治水措施 5一、矿井开拓开采所采取的安全保证措施 5二、防水安全煤岩柱留设 6三、降压措施 8四、井下探放水措施 8第三节 井下防治水安全设施 101103 运输巷探放水设计及安全技术措施第一节 矿井水文安全条件分析一、矿井水文地质情况1、地层含、隔水性 主要含水层：龙潭组由粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩、泥岩 及煤层组成，浅部含风化裂隙水，浅部含水性弱，一般

2、不含水。根据调查资料，泉水平均流量 0.105 升/秒，深部一般不含水。含煤地层 下伏地层峨眉山玄武岩组，以玄武岩、拉 辬 玄武岩、凝灰岩为主，亦含浅部风 化裂隙水，泉水平均流量 0.173 升/秒，深部含水性极弱。含煤地层上覆地层 飞仙关组下段粉砂岩、细砂岩为主，底部为粉砂质泥岩，细砂岩及泥岩，含风 化裂隙水，深部含水弱或不含水。第四系残坡积物分布范围有限，厚度不大， 降大雨时多处出露泉点，雨后干涸。第四系含水层、 补给来源和与地表水的联系： 第四系残坡积物分布范围有 限，厚度不大，降大雨时多处出露泉点，雨后有些泉点随之干枯，井田内的小 溪水流量主要受大气降水控制，雨季暴涨，枯季流量较小。大

3、气降水，老窑积 水，第四系潜水是矿井充水主要因素， 一般沿风化裂隙渗入矿井， 裂隙发育地 段矿井充水有所增加，随开采深度增加，水量愈来愈小。矿井主要隔水层：主要是含煤岩组及上覆地层中的泥岩和粘土岩。2、断层导水性断层导水性： 矿区内断层发育， 发现断层 F28、F11、F3、F2 、F8 、F1 、F13、 F68 等 8 条断层，井田边界有 F28、F3、F11等三条断层。根据邻区及整个盘县 煤田水文地质测量及水文资料分析， 井田内断层带多被充填， 并挤压紧密， 断 层带的富水性及导水性均弱，一般不含水、不导水3、水文地质类型井田内含风化裂隙水，随着垂深增加，风化程度减弱，含水性减小，深部含

4、水 甚微，甚至无水 。风化裂隙水以渗流为主，水力联系较差。本井田水文地质条件属 第二类第一型，即以大气降水为主要补给来源的裂隙充水矿床，水文地质条件属简 单型。4、矿井充水因素分析1）、地表冲沟水：冲沟水沿途接受泉水及小窑水补给，雨季还有较大面积 大气降水汇入， 水量较大， 这些冲沟多位于含煤地层露头地带， 冲沟与煤层风 化、氧化带直接接触， 在溪沟一带开采煤层时， 冲沟水可能沿风化裂隙或采矿 裂隙渗入或突入矿井，是我矿浅部开采的直接充水水源。2）、井田内小窑开采历史悠久，分布较广，小窑积水是我矿最大隐患，在 采掘施工中必需加强探 （ 放） 水工作，新开巷道开拓到老窑下方或侧下方附近 时，老窑

5、积水可能会突入矿井，造成矿井大量充水，采掘过程中应特别重视。3）、大气降水，老窑积水，第四系潜水及滑坡水是矿井充水主要因素。由于矿 区内断层较多，一般沿断层及风化裂隙渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水有所增 加，采掘作业时应加强防治水工作，以防意外淹井事故发生。4）、老窑采空区积水：区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，目 前已全部封闭。 只能找到部份老窑井口的具体位置， 更无法了解井下开采的情 况，但老窑大多有积水， 是浅部矿井开采的重要充水因素， 在浅部煤层采掘作 业时，采空区积水易渗入矿井而成为矿井直接充水水源。5、水患类型及威胁程度 本矿井水文地质条件是以大气降水为主要补给来源的裂隙充

6、水矿床， 水文 地质条件简单至中等型。 本矿井的井下水害主要是来源于地层含少量的水、 风化裂隙水、 裂隙水、 小煤窑积水和雨季渗水， 这些水害对矿井安全生产存在着 一定有威胁。井田附近有九村小溪及井泉水，井泉点流量一般为0.05m 3/s。小冲沟发育，并呈树枝状，井田内有两条较大的冲沟，水流量主要受大气降水控制，北 东部的九村小河， 属珠江水系北盘江上游支流， 流向自西向东， 井田内的冲沟 水均汇入该小河，河水流量变化幅度较大，雨季暴涨，枯季无水，因此，雨季 时水患对矿井的威胁程度较大，枯季时水患对矿井的威胁程度较小。二、矿井水文地质条件评价1、对水文地质基础资料来源及可靠性评价水文地质基础资

7、料来源于贵州省煤田地质勘探公司一二九队 1969 年提交 的盘县煤田九村井田详查最终报告和贵州省煤田地质局一五九队 2002 年 5 月提交的贵州省盘县九村井田松杨煤矿勘查地质报告 ，及 2011 年 6 月所 做的松杨煤矿水文地质报告 补充报告中加以完善， 本矿水文地质属简单型。2、水文勘探程度及存在问题 矿区存在的潜在水患，在掘进过程中，必须加强水文地质工作,严格按照水害防治工作的相关要求，严格执行“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治 后采”的探放水原则,采取探 （放）水措施 ,高度重视防治水的工作，防止发生井巷 （顶板）透水、老窑突水的安全事故。在掘进中注意收集有关水文地质资料， 对矿井

8、的充水因素， 补给条件、 涌 水量进行分析和测定，以便为矿井的建设提供指导，达到安全生产的目的。3、矿井涌水状况根据我矿现在实际情况： 矿井正常涌水量： 5m3/h，最大涌水量为 10m 3/h， 因目前我矿为新建矿井， 尚无采空区，与地质资料提供的正常涌水量： 30m 3/h，最大涌水量为 90m 3/h 不相符三、1103 运输巷掘进工作面涌水分析本工作面在上距 1101 采面运输巷距离 70 米，下距 1121 运输巷 45 米之 间掘进，方位 3200 ，坡度 0.5% ，巷长 200 米，区域内有小断层和 1101 采面 的采空区，水患主要来自 1101 采面采空区积水，防水方面主要

9、是随时打钻打 通 1101 采面的采空区的运输巷，保证 1101 采面采空区无积水，对 1103 运 输巷掘进不构成患水患。 在掘进中，严格执行预测预报、 有掘必探， 先探后掘、 先治后采探放水的规定。第二节 1103 运输巷掘进工作面防治水措施一、 1103 运输巷掘进工作面采取的防治水安全保证措施1、工作面位置及层位 巷道相应的地面位置在羊桃箐村后四百米的大山底下，地面标高+1650 +1784 米，区域内无水体和建、构筑物等。 巷道标高 +1427.6 米， 起点在 1418 运输巷离 12 号溜煤眼 82.6 米处，终点在矿区边界西北面离矿界 50 米处。全段掘在 10#煤层中， 巷道

10、方位角 320 ，巷长200 米，设计坡度 以煤层起伏为准，全煤掘进。2、掘进时所采取的防治水措施（1）、针对本煤层建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害 预报，并制定相应的“疏、防、堵、截、排”综合防治水措施。（2）、在掘进过程中必须先探后掘，掌握前方与 1101 采面无水，若发现 有透水预兆时， 应及时采取防护措施， 待确认安全后方可向前掘进， 并将出水 点位置标于井上下对照图或采掘工程图上。 井巷揭露的主要出水点或地段， 必 须进行水温、 水量、水质等地下水动态和松散含水层涌水含砂量综合观测和分析，防止滞后突水（3）、作业地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋

11、水加大、顶板来压、底版鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突出 预兆时，必须停止作业，采取措施，立即报告调度室，发出警报，撤出所有受 水害威胁地点的人员。（4）、井下和地面排水设施保证完好，所设沉淀池、水沟要及时清理，每 星期必须清理一次。并储备足够的防洪抢险物资。（5）、在掘进过程中坚持“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的 原则。（6）、查明矿区和矿井的水文地质条件，把该巷的防治水工作纳入中长期 防治水规划和年度防治水计划，并组织实施。做到水文地质条件可靠。二、 1103 运输巷掘进工作面防水安全煤（岩）柱留设1、防水煤柱的留设原则只留 5-10 米防水煤柱，并随时用钻打穿 1

12、101 采空区，随时放水。三、1103 运输巷掘进工作面探放水措施（一）、探放水原则必须按“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的原则进行。（二）、探放水设备选择探放水设备型号：采用 75 钻机，配备台数二台，使用一台，备用一台。 手持式钻机两台。（三）、井下钻工上岗条件1、井下钻探工需要熟悉以下知识：2、必须熟悉煤矿安全规程和井下工作的一般安全知识，经专门技术 培训，考核合格后，方可上岗。3、熟悉钻机的工作原理。掌握各种钻机的操作要领，维护保养及排除故 障的技术知识。4、掌握瓦斯抽放、煤层注水、注浆、防灭火、防突等各种钻孔的封孔和施工方式。5、掌握煤矿安全规程对瓦斯抽放、煤层注水、注浆、

13、防突等的有关规 定。6、了解有关煤矿瓦斯、煤尘爆炸的知识。7、熟悉预防灾害的措施和矿井避灾路线。8、掌握井下打钻、注浆、封孔、煤层注水、防灭火、瓦斯抽放、防突等各 种钻孔的施工方法。（四）、安全技术规定1、安装钻机前，必须遵守下列规定： 、加强钻场附近的巷道支护，并在工作面迎头打好坚固的立柱和挡板。 、清理巷道，挖好排水沟。、在打钻地点或附近安设专用电话。、测量和防探水人员必须亲临现场， 依据设计，确定主要探水孔的位置、 方位、角度、深度及钻孔数目。2、钻机运往作业地点后，应仔细检查：、检查所有紧固件是否牢固， 检查操作手轮柄是否灵活可靠， 检查齿轮 咬合情况。 主轴转动是否灵活， 皮带松紧是

14、否适宜。 皮带可通过调整螺丝进行 调整，电机的接线一定要专职电工操作， 并检查电机及防爆开关是否符合要求， 并注意电机的旋转方向（钻机主轴应顺时针方向旋转） ，一定按箭头的方向旋 转。先空机运转，待正常后，再正式钻机。、检查机油、液压油油量并加足。3、钻机固定安装 在井下可借机座用摩擦支柱与巷道顶板或梁撑紧。同时对底座的左、右、 前、后部也应支撑， 防止机体左右摆动和钻机受力后前后移动， 钻机安装必须 平稳、牢固。4、钻探操作1）钻进规定7（1）、打钻人员必须对钻机的结构原理了解清楚，详细看懂说明书，严 禁盲目开钻。（ 2）、开钻前不要锁紧钻杆，先试旋转方向（主轴应顺时针方向） ，待方 向正确

15、后，才能锁紧钻杆。严禁开反车！以防钻杆、岩芯管、钻 头在钻孔中脱扣（落） ，造成事故和损失。（3）、钻机工作时，通过给进装置驱动，实现主轴和钻杆一体前进。在 钻机钻进一个行程后， 松开主轴卡环将给进手柄扳至回程， 主轴后退， 退回主 轴后。再用卡瓦夹紧钻杆，进行二次给进。如此往复实现钻进，在需添加钻杆 时，须先关掉电源、水源，将前一根钻杆后的给水器取下，所加钻杆接在前钻 杆末端，并用两把 600 管子钳夹住钻杆将其拧紧，然后再接上给水器，便 可继续钻进。钻进结束后，将钻杆从钻孔拖出，拖出的每根钻杆应及时松下， 避免由于取出的钻杆过长而对钻杆部分的螺纹造成损坏。（ 4）、按地测技术人员所标定的孔

16、位及施工措施中规定的方位、 角度施工， 不经地质技术人员同意，不得擅自改动。（5）、钻探工人穿戴要整齐、利落，衣襟、袖口、裤脚必须束紧。 （6）、启闭开关时，注意力要集中，做到手不离按钮，眼不离钻机，随时 观察和听从司机命令，准确、及时、迅速地启动和关闭开关。（7）、禁止用手、 脚直接制动机械运转部分； 禁止将工具和其他物品放在 钻机、电机保护罩上。（8）、司机要站在钻机后外侧， 不得紧靠钻机； 钻机后面和前面的给进范 围内，不准站人，给压要均匀，根据孔内情况及时调整钻速及压力。（9）、尽量采用清水钻进，要保证有足够的水量，不准打干钻。（10）、钻进过程中，一旦发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中

17、的水压、 水量突然增大，以及有顶钻等异状时，必须停止钻进，但不得退出钻杆，现场 负责人员应立即向矿调度室报告， 并派人监测水情。 如果发现情况危急时，必 须立即撤出所有受水威胁地区的人员，然后采取措施，进行处理。（11 ）、探放老空水前， 首先要分析查明老空水体的空间位置、 积水量和水 压，老空积水区高于探放水地点位置时， 只准用钻机探放水。 探放水孔必须打 中老空水体，并要监视放水全过程，核对放水量，直到老空水放完为止。钻空 接近老空， 预计可能有瓦斯或其他有害气体涌出时， 必须有瓦斯检测工或矿山 救护队员在现场值班， 检查空气成分。 如果瓦斯或其他有害气体浓度超过规定 时，必须立即停止钻进

18、，切断电源，撤出人员，并报告调度室，及时处理。（12 ）、钻孔放水前， 必须估计积水量， 根据矿井排水能力和水仓容量， 控 制排放水流量，放水时，必须设专人监测钻孔出水情况，测定水量、水压，做 好记录。若水量突然变化，必须及时处理，并立即报告矿调度室。（13）、透老空后， 需经瓦检员检查有无有害气体溢出， 并严格按作业规程 要求对钻孔进行处理。2）、探水钻孔必须保持一定的超前距、帮距和密度，见附图，探水工作采 用“探水掘进探水”方式进行，探水孔为掘进巷道掘进探明一段安全距离 后，巷道允许掘进一段距离，然后再探再掘，确保掘进安全。（1）、超前距：为探水钻孔终孔位置应始终超前掘进工作面的一段距离，

19、 取 30 米。（2）、允许掘进距离：为经探水 60 米以上证实无水害威胁，可安全掘进 的长度，取 30 米。（3）、帮距：为使巷道的两帮与可能存在的水体之间保持一定的安全距离， 即成扇形布置的最外则探水孔所控制的范围与巷道帮的距离， 其值与超前距相 同，取 30 米。（4）、钻孔密度（孔间距）：指允许掘进距离终点横剖面上，探水钻孔之间 的距离，一般不超过 3 米，以免漏掉积水区。（5）、煤层平巷钻孔布置：主要是探巷道上帮小窑老空水，钻孔成扇形布 置在巷道上帮，薄煤层一般布置二组，每组 11 个孔，钻孔之间的夹角为 40。附 1103 运输巷探水孔布置图第三节 井下防治水安全设施一、排水设施1

20、、排水设施考虑工作面突水后流到 +1350m 标高水仓的排水需要，排水垂高 155m ， 前期我矿矿井涌水量很小，最大涌水量不足 10 m3/h，考虑到将来有采空区后 水量会加大，本矿涌水量按开采设计方案和地质资料， 参照周边矿井的涌水量， 按下列参数计算：1）、矿井正常涌水量： Q B=30m 3/h2）、矿井最大涌水量： QB=90m3/h3）、排水垂高： HP=150m2、水泵选型1）、水泵参数计算 、所需水泵最小流量Q B=24 QB/20=24 30/20=36 （m3/h） 、所需水泵最大流量QBm=24Qmax/20=24 90/20=108（m 3/h） 水泵扬程HP=（HP+

21、HZ）/=（150+6）/0.77=202 （m）2）水泵型号及台数的确定10根据上述计算的 QB和 HP值，选用三台 MD85 454 型多级矿用离心泵，一台工作，一台备用，一台检修，其流量为Q=75m 3/h ，扬程为H=205m ，电机功率： N=55kw ，电压 380V/660V 。3、排水管选择D排= Q / 900V = 54 / 900 3.14 2.0 =0.098m=98mm式中： Q额 ：所选水泵的额定流量， m3/h；V 排 ：最有利管径的流速，取 2.0m/s ；经查表选择管径为 100mm ，壁厚4mm 的无缝钢管。现实际使用是管径 169mm 一路， 115mm

22、两路，共三路管从水泵房直达地面污水处理池。根据煤矿安全规程规定，必须有工作水泵、备用和检修水泵，备用和 检修水泵的能力不小于工作水泵能力的 70% ，并且工作和备用水泵的总能力 应能在 20h 内排完矿井 24h 的最大涌水量。检修水泵的能力不小于工作水泵 能力的 25% 。因此，现安装的 MD85 454 型同功率多级离心泵三台， 一台使用， 一 台作为备用水泵，另一台作检修水泵。从副井铺设的三路排水管路至井底水仓，水泵的吸、排水管道管径 =115mm 两路。=169mm 一路。矿井主水仓布置在 +1350m 标高。实掘矿井主水仓容量为 547m 3，副水仓 容量为 418m 3，合计水仓容

23、量为 965m 3，超过设计要求，满足矿井排水要求。4、1103 运输巷防水设施1）、在采空区、断层破碎带周围，留设防水安全煤柱；巷道掘进时，必须11探水掘进2）、在采空区等有突水危险的地区设置防水闸门。 防水闸门要设在巷道穿 过有足够强度隔水层的地段上。3）、在掘进工作中发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板 淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突 水预兆时，必须停止作业，发出警报，撤出所有受水威胁地点的人员。4）、随时保证井下主要排水通道的畅通， 防止排水沟或其巷道受阻。 根据 实测发现老窑、 小窑积水对矿井有突水淹井危险时， 在其上部以及有突水危险 的地区就应设置防水闸门， 并且能有将水引到底部水仓的排水设施。 若该工作 面有突水淹井危险， 必须在其井底以及有突水危险的地区设置防水闸门。 防水 闸门必须采用定型设计， 其施工及质量， 必须符合设计要求， 闸门和闸门硐室 不得漏水。本矿防水闸门安设在井底水泵房进口处。5）、防水闸门采用混凝土墙垛、门框和能开启的门板建造。门扇采用矩形 单扇门， 门的形式采用平面形。 门框的尺寸采用高为 1.6m